黄河流域生态系统时空演变特征及保护修复策略研究

黄河流域生态安全维护与保障是重大命题。本文利用遥感和统计等数据资料,重点分析了近20年来黄河流域植被、水体和服务功能的时空演变特征,阐述了生态系统退化、水土流失与水沙失衡、资源开发与利用、城镇扩张等方面的主要问题,从加强生态环境保护、合理布局生态保护空间、优化产业结构调整、完善生态环境保护机制等方面提出了生态保护修复的对策建议。     

五硫代碳酸钠处理含Cr(Ⅵ)水溶液的实验研究

采用一种新型还原剂五硫代碳酸钠(Na2CS5)处理含Cr(Ⅵ)水溶液.考察了含Cr(Ⅵ)水溶液的pH值、五硫代碳酸钠的用量、反应时间、沉淀时间和Cr(Ⅵ)的浓度等对Cr(Ⅵ)去除率的影响.结果表明,含白(Ⅵ)水溶液初始pH值和沉淀阶段溶液的pH值分别控制为1.5和8～8.5,n(Cr2O72-):n(CS52-)=1:...     

污泥同时浓缩消化新型反应器的开发研究

针对污泥厌氧处理的问题,对污泥浓缩消化一体化反应器进行了开发研究,提出了ICSTD、MISTD和TISTD 3套反应器,反应器由内外2个反应室组成,采用沼气搅拌或机械搅拌。3套反应器的试验结果表明：在中温条件下,进泥含水率98.3%～99.8%,VS/TS 0.52～0.69时,排泥含水率87.4%～97.3%,VS/TS 0.23～0.51,产气量8.2～76.6 L/d,其浓缩和消化效果优于其他反应器。     

人工湿地对城市住宅区降雨径流中铅的去除效果研究

根据重庆市棕榈泉住宅区雨水径流处理人工湿地的进水特点和运行特点,考察了该人工湿地恒定负荷下对铅的长期去除效果和单场降雨冲击负荷下铅的去除效果。结果表明,住宅区径流中铅浓度随季节性降雨特征变化明显,主要以非溶解态存在。在平均HRT为56 h的日常进水负荷下,人工湿地对铅长期表现出明显而稳定的去除作用,平均去除率达到84.9%,去除负荷达到10.5 mg/(m2.d),出水浓度和去除率受季节变化影响不明显。铅浓度在人工湿地内沿程下降,湿地系统前端潜流床内的去除作用最为明显。在冲击负荷分别为7.3和8.7倍日常负荷、持续时间分别为1.5和2.5 h的两场降雨中,人工湿地铅平均去除率分别为73.22%和38.12%。人工湿地对暴雨高冲击负荷具有明显的缓冲作用,对铅的去除效果受单场降雨进水流量曲线、进水水质曲线以及雨前储存容积大小的影响明显。     

序批式生物膜(SBBR)同步硝化反硝化特性研究

采用序批式生物膜法(SBBR)以连续曝气和A/O运行模式处理生活污水,探讨序批式生物膜同步硝化反硝化特性,研究SBBR系统中的DO浓度、C/N比、SRT及运行方式的变化对同步硝化反硝化的影响.结果表明,在进水水质和反应条件相同时,将DO质量浓度控制在2.5 mg/L,C/N比为12～16,出水水质最好,去除率大于80%,TN去除率达到76%.保持SRT约为20 d,可以为SBBR创造一个稳定的同步硝化反硝化环境.连续曝气之前的厌氧搅拌对SBBR同步硝化反硝化有益.实验结果证明,SBBR中的脱氮机理为全程硝化反硝化.     

淡水系统中甲烷厌氧氧化古菌的研究进展

甲烷厌氧氧化古菌(ANMEs)是甲烷厌氧氧化过程中的重要微生物种群,对自然生境甲烷削减的意义重大,目前研究多集中在海洋系统,而关于ANMEs古菌在淡水系统的研究较少,其相关作用机理和工程应用的研究也尚处于初步阶段。在综合文献及前期研究基础上,介绍了ANMEs为主线的淡水系统甲烷厌氧氧化机制,分析了ANMEs的微生物学特性及地理分布,系统梳理了ANME-2d古菌针对不同电子受体(NO_3~-、Fe~(3+)、Cr~(6+)等)的电子转移体系研究进展;指出了ANME-2d及其他ANMEs可能根据环境改变而选择不同的电子受体,其相对应的电子转移机制也不同。通过对不同电子受体下的ANME-2d及其他ANMEs在淡水系统中的作用机制进行讨论分析,可为淡水系统甲烷厌氧氧化机制和碳循环过程提供理论依据,并为在工程中应用ANMEs实现同步污染物处理和甲烷削减提供新的思路。     

新型序批式生物膜法(SBBR)脱氮除磷试验

采用新型序批式生物膜法(SBBR)处理生活污水,研究在厌氧/缺氧模式下生物聚磷以及同时硝化反硝化的特性。试验表明,正常工况下出水TP去除率为84%,TN去除率为80%。DO是SBBR同时硝化反硝化的控制因素,且适当缩短泥龄有利于除磷。     

保护剂对费氏弧菌冻干粉复苏及毒性检测的影响

通过正交试验探究不同浓度脱脂乳、甘油和海藻糖组成的复合保护剂对费氏弧菌的保护作用,确定最佳保护剂配比,并进一步研究保护剂对冻干粉发光复苏特性和毒性检测准确性的影响.结果表明,15%脱脂乳、5%甘油和12.5%海藻糖组成的复合保护剂保护效果最好.添加保护剂后,干粉发光复苏稳定时间从传统的15 min缩短至5～10 min,并能准确检测4种金属的毒性大小.在最佳冷冻保护剂的保护下,费氏弧菌冻干粉在缩短了复苏时间的同时对金属的毒性检测没有影响,有利于费氏弧菌在环境监测中使用.     

异化Mn(IV)还原菌激活及其对有机药物去除

以嘉陵江沉积物为菌源,利用荧光绝对定量（qPCR）技术探究了不同碳源（葡萄糖和乙酸钠）和不同形态的锰氧化物（δ-MnO₂和锰矿粉）对异化Mn（IV）还原菌激活效果的影响.在此基础上,研究了激活效果最佳的异化Mn（IV）还原菌对卡马西平、布洛芬、萘普生、雌激素和双氯芬酸5种有机药物的去除效果.结果表明,葡萄糖作为碳源,δ-MnO₂作为电子受体时激活效果最佳,Mn²⁺10d累计生成浓度达416.03mg/L,TOC消耗率达88.24%.激活后的异化金属还原菌在有无外加碳源时对卡马西平和布洛芬均无明显去除,对萘普生在外加碳源时能实现11.88%的去除.雌二醇和双氯芬酸可以作为异化Mn（IV）还原菌唯一碳源,其去除率可达75.70%和58.25%.     

重庆市生态系统服务功能价值时空变化研究

基于重庆市2000年、2005年、2010年的3期遥感解译的土地利用矢量数据,通过分析区域生态系统服务价值理论和方法,参考并修正国外学者Costanza和国内谢高地的生态系统服务价值系数,对重庆市2000—2010年的土地利用二级分类指标进行了4大类17种小类的生态系统服务价值的估算,采用基于GIS的生态系统价值密度、ESV保持率等方法指标反映研究区10年来的生态系统服务价值时空变化特征,研究结果表明:1重庆市2000年、2005年和2010年各类生态系统年提供总服务价值量分别为4285.39、4490.29和4621.18亿元,就生态系统而言,林地生态系统提供的总服务价值最高,2010年占总价值的69.03%;其次是水域和草地,分别占总价值的14.35%和9.12%;就生态系统服务类别排序为调节服务(71.31%)支持服务(19.01%)供给服务(5.87%)文化服务(3.81%);22000—2010年重庆市生态系统服务价值量总体呈不断上涨的时序变化趋势,增幅达到7.27%;生态系统服务价值保持率为1.078,虽然城市建设占用了大量的农田生态系统,但单位面积生态系统服务价值较高的水域和林地面积的ESV价值增幅明显;3生态系统服务价值密度最高的空间分布上呈"西低东高,一轴两翼"的格局,中部的垫江县生态价值密度最低,主要受较为单一的农田生态系统影响;4研究区的ESV与GDP在空间分布和时序上的差异明显,2010年重庆的地均ESV为5.60万元·hm~(-2),高于全国的平均值;人均ESV为1.60万元,低于全国的平均值;人口密度大是造成人均ESV低的主要原因;2010年人均ESV与人均GDP的比值为1∶1.72,低于全国的平均接近1∶1的比值,表明重庆市的生态系统服务价值相对国民生产总值的相对不足.